Endotoxin er ... eksotoksiner og endotoksiner

En av kongeverdene av levende natur inkluderer enkeltcellede levende organismer, tildelt til Bakterieavdelingen. De fleste av sine arter produserer spesielle kjemiske forbindelser - eksotoksiner og endotoksiner. Deres klassifisering, egenskaper og effekter på menneskekroppen vil bli studert i denne artikkelen.

Hva er toksiner?

Stoffer (hovedsakelig protein eller lipopolysakkarid natur) som frigjøres av bakteriecellen i intercellulær væske etter dens død, er bakterielle endotoksiner. Hvis en levende prokaryot organisme produserer giftige stoffer i en vertscelle, så kalles slike forbindelser i mikrobiologi eksotoksiner. De utøver en ødeleggende effekt på menneskets vev og organer, nemlig: inaktivere det enzymatiske apparatet på mobilnivå, forstyrre metabolismen. Endotoxin er en gift som har en skadelig effekt på levende celler, og konsentrasjonen kan være svært liten. I mikrobiologi er ca. 60 forbindelser isolert av bakterielle celler kjent. La oss se nærmere på dem.

Lipopolysaccharid natur av bakterielle giftstoffer

Forskere har funnet ut at endotoksin er et produkt av splittelsen av den ytre membranen til gram-negative bakterier. Det er et kompleks bestående av et komplekst karbohydrat og en lipid som interagerer med en bestemt type cellereceptorer. Denne forbindelsen består av tre deler: lipid A, oligosaccharidmolekyl og antigen. Det er den første komponenten som kommer inn i blodet, forårsaker den mest skadelige effekten, ledsaget av alle tegn på alvorlig forgiftning: dyspeptiske fenomen, hypertermi, lesjoner i sentralnervesystemet. Infeksjon av blodet med endotoksiner er så rask at septisk sjokk utvikler seg i kroppen .

Et annet strukturelt element som går inn i endotoksin er et oligosakkarid som inneholder heptose - C7H14O7. Ved å gå inn i blodet, kan den sentrale disakkarid også forårsake en forgiftning av kroppen, men i en lettere form enn når lipid A kommer inn i blodet.

Effekter av endotoksin på menneskekroppen

De vanligste konsekvensene av virkningen av bakterielle giftstoffer på celler er trombohemoragisk syndrom og septisk sjokk. Den første typen patologi oppstår ved å komme inn i blodet av stoffer - giftstoffer som reduserer dens koagulabilitet. Dette fører til mange skader på organer som består av bindevev - parenchyma, som for eksempel lungene, leveren, nyrene. I parenchyma er det flere blødninger og i alvorlige tilfeller blødning. En annen type patologi som kommer fra virkningen av bakterielle giftstoffer er et septisk sjokk. Det fører til brudd på blod og lymfesirkulasjon. Konsekvensene av dette er brudd på transport av oksygen og næringsstoffer til vitale organer og vev: hjernen, lungene, nyrene, leveren.

En person har en dramatisk økning i livstruende symptomer, som for eksempel en rask reduksjon i blodtrykk, hypertermi og rask utvikling av akutt hjerte- og karsykdom. Haster med medisinsk inngrep (utfører hormonell og antibiotisk terapi) stopper endotoxins virkning og fjerner det raskt fra kroppen.

Distinktive egenskaper av eksotoksiner

Før vi finner ut spesifikkene til denne typen bakteriegift, husker vi at endotoksin er en av komponentene til lysatet av cellevegget til en død gram-negativ bakterie. Eksotoksiner syntetiseres av levende prokaryote celler: både gram-positiv og gram-negativ. Når det gjelder kjemisk struktur, er de utelukkende proteiner med lav molekylvekt. Vi kan si at de viktigste kliniske manifestasjoner som oppstår i prosessen med smittsomme sykdommer, skyldes nettopp den skadelige effekten av eksotoksiner, som dannes på grunn av stoffskiftet av selve bakterien.

Mikrobiologiske studier har vist en høyere virulens av denne typen bakteriegift, sammenlignet med endotoksiner. De forårsakende midlene av stivkrampe, pertussis, difteri produserer giftige stoffer av protein natur. De har en termolabilitet og blir ødelagt ved oppvarming i området 70 til 95 grader Celsius i 12-25 minutter.

Typer av eksotoksiner

Klassifiseringen av denne typen bakteriegift er basert på prinsippet om deres påvirkning på cellens struktur. For eksempel skille membronotoksiner, ødelegger de verten av vertscellen eller forstyrrer diffusjonen og aktiv transport av ioner som passerer gjennom membran-bilaget. Det finnes også cytotoksiner. Disse er giftstoffer som virker på cellens hyaloplasma og bryter mot assimilerings- og dissimilasjonsreaksjonene som foregår i cellemetabolismen. Andre forbindelser - giftstoffer "arbeid", som enzymer, for eksempel hyaluronidase (neurominidase). De undertrykker arbeidet i det menneskelige immunsystemet, det vil si inaktivere produksjonen av B-lymfocytter, monocytter og makrofager i lymfeknuter. Så proteaser ødelegger beskyttende antistoffer, og lecitinase spalter lecitin, som er en del av nervefibrene. Dette fører til forstyrrelse av bioimpulser, og følgelig til en reduksjon i innerveringen av organer og vev.

Cytotoksiner kan fungere som vaskemidler, og integriteten til lipidlaget av vertscellemembranen blir ødelagt. Videre er de i stand til å ødelegge både individuelle celler av organismen og deres medarbeidere - vev, forårsaker dannelse av biogene aminer, som er produkter av metabolske reaksjoner og manifesterer giftige egenskaper.

Virkningsmekanismen for bakterielle giftstoffer

Mikrobiologiske studier har fastslått at endotoksin er en kompleks struktur som inneholder 2 molekylære sentre. Den første legger til en giftig substans til en bestemt cellereceptor, og den andre, ved å splitte sin membran, kommer direkte inn i cellens hyaloplasma. I det blokkerer toksinet de metabolske reaksjonene: biosyntesen av proteiner som forekommer i ribosomene, syntesen av ATP-molekyler, utført av mitokondrier, replikasjonen av nukleinsyrer. Den høye virulensen av bakterielle peptider, fra utsiktspunktet til den kjemiske strukturen av deres molekyler, forklares ved det faktum at noen toksin-steder er maskert av den romlige strukturen av substanser i cellen, som nevrotransmittere, hormoner og enzymer. Dette tillater toksinet å "omgå cellenes forsvarssystem" og raskt trenge inn i sin cytoplasma. Cellen er således ubevæpnet før bakterieinfeksjonen, da den mister evnen til å danne sine egne beskyttende stoffer: interferon, gamma globuliner, antistoffer. Det skal bemerkes at egenskapene til endotoksiner og eksotoksiner er like ved at begge typer bakteriegift påvirker bestemte celler i kroppen, det vil si at de har høy spesifisitet.